一種設施葡萄葉片白粉病潛勢預報方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種設施葡萄葉片白粉病潛勢預報方法，包括以下步驟：（1）采集設施葡萄大棚的室內、外氣象要素數(shù)據(jù)；（2）利用人工控制實驗，調查不同氣象條件下的設施葡萄葉片白粉病發(fā)生等級；（3）分析白粉病發(fā)生發(fā)展等級與氣象條件的關系，確定影響白粉病發(fā)生發(fā)展的關鍵氣象因子；（4）建立設施內影響設施葡萄白粉病發(fā)生發(fā)展的關鍵氣象因子預報模型；（5）確定白粉病不同等級的氣象指標范圍，構建設施葡萄葉片白粉病潛勢預報模型。采用本發(fā)明方法可以準確預報設施葡萄葉片白粉病發(fā)生發(fā)展等級，方法簡便可行，預報效果較好。
【專利說明】
一種設施葡萄葉片白粉病潛勢預報方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明屬于溫室作物病蟲害防治領域，具體涉及一種設施設施葡萄葉片白粉病潛 勢預報方法。
【背景技術】
[0002] 近年來，中國葡萄設施栽培發(fā)展十分迅速，2014年全國葡萄栽培面積已達到300余 萬畝，江蘇是葡萄栽培主要區(qū)域，栽培面積達45萬畝，其中設施栽培面積達到10萬畝。由于 江蘇地處副熱帶高壓季風氣候區(qū)，夏季高溫、高濕容易使葡萄植株容易產生白粉霉病，引起 果實開裂腐爛。設施大棚中白粉病危害重、流行快、損失大，防治難度較高，研究設施作物白 粉病潛勢預報方法可為設施作物白粉病的防治提供參考。
[0003] 國內關于設施葡萄白粉病等級的研究一般以設施內氣象因子、病情指數(shù)等作為因 變量來建立白粉病預報模型，對以室外氣象要素確定設施葡萄白粉病的研究未見相關報 道。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術中存在的缺陷，提供一種利用室外氣象要素及 時進行設施大棚內的葡萄葉片白粉病潛勢預報的方法。
[0005]為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種設施葡萄葉片白粉病潛勢預報方法，其特 征在于，包括以下步驟：
[0006] (1)采集設施葡萄大棚的室內、外氣象要素數(shù)據(jù)；
[0007] (2)利用人工控制實驗，調查不同氣象條件下的設施葡萄葉片白粉病發(fā)生等級；
[0008] (3)結合步驟（1)中采集的數(shù)據(jù)，分析白粉病發(fā)生發(fā)展等級與氣象條件的關系，確 定影響白粉病發(fā)生發(fā)展的關鍵氣象因子；
[0009] (4)根據(jù)步驟（1)中采集的數(shù)據(jù)建立設施內影響設施葡萄白粉病發(fā)生發(fā)展的關鍵 氣象因子的預報模型；
[0010] (5)根據(jù)步驟(3)得到的白粉病發(fā)生發(fā)展等級與氣象條件的關系，確定白粉病不同 等級的氣象指標范圍；結合步驟(4)建立的關鍵氣象因子預報模型，構建設施葡萄葉片白粉 病潛勢預報模型。
[0011] 其中，步驟(2)中人工控制實驗通過對葡萄植株進行白粉病孢子接種后，通過控制 溫度和濕度，進行多梯度實驗調查葡萄葉片白粉病病害等級。
[0012] 多梯度實驗中溫度分別選取 14 °C、17 °C、20 °C、23 °C、26 °C、29 °C、32 °C、35 °C，濕度 分別選取55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%，每個實驗均設計為2d、4d和6d這3 個持續(xù)時間進行處理觀察白粉病病害情況；白粉病病害等級標準分為:無病害、輕度病害、 中度病害、中度病害;無病害表現(xiàn)為健葉、葉片無病斑;輕度病害表現(xiàn)為病斑面積占整個葉 面積小于等于25%;中度病害表現(xiàn)為病斑面積占整個葉面積大于25%小于等于50%;重度 病害表現(xiàn)為病斑面積占整個葉面積在50 %以上。
[0013] 步驟(3)中影響白粉病發(fā)生發(fā)展的關鍵氣象因子為室內日平均溫度和室內日平均 空氣相對濕度。
[0014] 步驟（4)中室內日平均溫度的預報方程式為：7=15.86-0.19.乂1+0.67.父2-0.07 ? X3+0.46 ? X4,其中，XA室外最低氣溫（°C)，X2為室外最高氣溫，X3為室外最小濕度 (% )，X4為室外日照時數(shù)(h);室內日平均空氣相對濕度的預報方程式為：z = 49.68 ? X5+ 57.35 ? X4+62.9 ? X2,其中，X5為室外平均濕度（％)，X4為室外日照時數(shù)(h)，X2為室外最高氣 溫(。〇。
[0015] 步驟(5)中設施葡萄葉片白粉病潛勢預報模型為：
[0017] 其中，z為白粉病病情指數(shù)，f (a)為室內日平均溫度的指數(shù)，f(b)室內日平均空氣 相對濕度的指數(shù)，f(c)為持續(xù)時間的指數(shù)，R為訂正系數(shù)，根據(jù)葡萄不同發(fā)育階段和長勢取 值:對于幼苗階段和老年植株及長勢較弱的植株，R取值為1;對于成年葡萄植株和長勢良好 的植株，R取值為0。
[0018] 本發(fā)明相比現(xiàn)有技術具有以下優(yōu)點:利用本發(fā)明所述的設施葡萄葉片白粉病潛勢 預報方法可以根據(jù)設施外的氣象數(shù)據(jù)預報設施內的白粉病等級，通過輸入室外氣象條件預 報室內日平均氣溫、日平均濕度，可以準確預報設施葡萄葉片白粉病發(fā)生發(fā)展等級，方法簡 便可行，預報效果較好。從而可以針對即將發(fā)生的設施葡萄白粉病進行防治，減少農戶的損 失，增加設施葡萄產量和品質。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本發(fā)明設施葡萄葉片白粉病潛勢預報方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0020] 為了使本領域的技術人員更好地理解本申請中的技術問題、技術方案和技術效 果，下面結合附圖和具體實施過程對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0021] 如圖1所示，本發(fā)明的具體實施過程為：
[0022] 步驟一:設施葡萄大棚室內、外氣象要素數(shù)據(jù)采集。
[0023] 在設施葡萄大棚室內、室外對氣象要素使用自動氣象站采集設施葡萄生育期內的 氣象數(shù)據(jù)。室內采集離地1.5m的逐時空氣溫度、太陽輻射、相對濕度等氣象要素，室外采集 離地1.5m的逐時空氣溫度、太陽輻射、相對濕度等氣象要素，儲存同一高度每小時氣象要素 的平均值，然后計算得到每日的最高、最低、平均氣溫、相對濕度、太陽輻射小時數(shù)等。
[0024] 步驟二:利用人工控制實驗，調查確定設施葡萄葉片白粉病發(fā)生等級。
[0025] 利用人工氣候室(TPG_1260，Australia)設計多梯度的人工控制實驗，分別控制溫 度與濕度。葡萄植株定植后，經過10天恢復可以正常生長后，放入人工氣候室。在實驗處理 時用白粉菌株進行白粉病孢子的接種。接種前12-36小時，將發(fā)病葉片上的老分生孢子吹 散、保濕，使之長出新的分生抱子。用毛筆將分生孢子刷于盛有去離子水的燒杯中，孢子懸 浮液濃度調至20-30個分生孢子/10 X 10倍視野。將配好的抱子懸浮液立即（30min內）均勻 的噴灑在3-5葉期植株葉片上，微風吹干葉面后置于人工氣候箱內。
[0026] 持續(xù)時間設計為3個處理：2d，4d，6d，光照為白天12h，夜間12h(即每天光照12小 時），白粉病實驗處理，進行白粉病病害情況調查。每天調查一次，發(fā)病后每隔2天調查一次， 每株取10個葉片調查病害情況如表1-表3所示，然后得出每日的葡萄葉片發(fā)病情況。
[0027]始病期以一次試驗中至少有2張葉片正面或背面出現(xiàn)1個白色小斑點或1張葉片上 至少出現(xiàn)2個病斑為標準。
[0028]白粉病病害等級劃分標準：
[0029] 無:健葉，葉片無病斑；
[0030] 輕:病斑面積占整個葉面積g 25% ;
[0031] 中：病斑面積占整個葉面積25%-50% ;
[0032]重:病斑面積占整個葉面積3 50%以上(葉片變黃，葉表大部分布滿白粉）。
[0033]實驗所得白粉病病害等級如表1-表3所示。
[0034]表1人工控制實驗設計(2d)
[0036] 注:表中無病害為0，輕度病害為1，中度病害為2，重度病害為3。
[0037]表2人工控制實驗設計(4d)
[0039] 注:表中無病害為0,輕度病害為1，中度病害為2,重度病害為3。
[0040] 表3人工控制實驗設計(6d)
[0042] 注:表中無病害為0,輕度病害為1，中度病害為2,重度病害為3。
[0043]步驟三，分析設施葡萄葉片白粉病發(fā)生等級與氣象條件的關系，確定影響白粉病 發(fā)生發(fā)展的關鍵氣象因子。
[0044]利用Matlab 2015b分析白粉病病情與設施內與設施內外氣象因子的相關性，如表 4所示。可以看出白粉病病發(fā)生發(fā)展與設施內的平均氣溫和室內空氣相對濕度相關性均較 高，因此，室內日平均溫度和日平均空氣相對濕度是影響白粉病發(fā)生發(fā)展的關鍵氣象因子。
[0045] 表4白粉病每日病情情況與設施內與設施外氣象因子相關性分析
[0046]
[0047] 步驟四，建立設施內影響白粉病發(fā)展的關鍵氣象因子的預報模型。
[0048] 利用Matlab 2015b建立設施室內日均氣溫的預報方程：
[0049] y = 15.86-0.19 ? Xi+0.67 ? X2-0.07 ? X3+0.46 ? X4 R2 = 0.77
[0050] 其中，XA室外最低氣溫（°C)，X2為室外最高氣溫（°C)，X3為室外最小濕度（％ )，X4 為室外日照時數(shù)(h)。
[0051] 設施內日均空氣相對濕度的預報方程：
[0052] z = 49.68 ? X5+57.35 ? X4+62.9 ? X2 R2 = 0.81
[0053] 其中，X5為室外平均濕度（％ )，X4為室外日照時數(shù)(h)，X2為室外最高氣溫（°C)。
[0054] 建立預報方程之后，就可以根據(jù)氣象臺站預報的最低氣溫、最高氣溫、平均空氣相 對濕度、最小相對濕度、日照時數(shù)預報設施葡萄室內的日平均氣溫和日平均空氣相對濕度。
[0055] 步驟五，確定白粉病不同等級的氣象指標范圍，建立設施葡萄白粉病潛勢預報模 型。
[0056] 根據(jù)人工控制實驗將白粉病發(fā)生發(fā)展的氣象因子進行分級，如表5所示。
[0057] 表5設施葡萄白粉病發(fā)病等級與氣象條件范圍劃分
[0059]然后建立葡萄葉片白粉病的病情指數(shù)與室內日平均氣溫、室內日平均濕度、持續(xù) 時間的公式：
[0061] 其中z為白粉病病情指數(shù)，f (a)為日平均溫度的指數(shù)，f(b)為日平均相對濕度的指 數(shù)，f(c)為持續(xù)時間的指數(shù)，R為訂正系數(shù)，根據(jù)葡萄不同發(fā)育階段和長勢取值，在幼苗階段 和老年植株及長勢較弱的植株，R取值為1，在成年葡萄植株和長勢良好的植株取0。
[0062] 然后利用室外的氣象條件（最低氣溫、最高氣溫、平均空氣相對濕度、最小相對濕 度、日照時數(shù))預報設施葡萄室內的日均氣溫和日均空氣相對濕度。再通過日平均氣溫及日 平均濕度及持續(xù)時間預報室內白粉病發(fā)生發(fā)展的等級。
[0063] 本發(fā)明方法僅以葡萄葉片白粉病為例，對于其它設施作物的白粉病，只需按照本 方法確定白粉病的等級，即可根據(jù)公式（1)即可進行白粉病的潛勢預報。顯然，本領域技術 人員應當理解，對上述本發(fā)明所公開的一種設施葡萄病蟲害等級預報方法，還可以在不脫 離本
【發(fā)明內容】
的基礎上做出各種改進。因此，本發(fā)明的保護范圍應當由所附的權利要求書 的內容確定。
【主權項】
1. 一種設施葡萄葉片白粉病潛勢預報方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 采集設施葡萄大棚的室內、外氣象要素數(shù)據(jù)； (2) 利用人工控制實驗，調查不同氣象條件下的設施葡萄葉片白粉病發(fā)生等級； (3) 結合步驟（1)中采集的數(shù)據(jù)，分析白粉病發(fā)生發(fā)展等級與氣象條件的關系，確定影 響白粉病發(fā)生發(fā)展的關鍵氣象因子； (4) 根據(jù)步驟（1)中采集的數(shù)據(jù)建立設施內影響設施葡萄白粉病發(fā)生發(fā)展的關鍵氣象 因子的預報模型； (5) 根據(jù)步驟(3)得到的白粉病發(fā)生發(fā)展等級與氣象條件的關系，確定白粉病不同等級 的氣象指標范圍；結合步驟(4)建立的關鍵氣象因子預報模型，構建設施葡萄葉片白粉病潛 勢預報模型。2. 根據(jù)權利要求1所述的預報方法，其特征在于:所述步驟(2)中人工控制實驗通過對 葡萄植株進行白粉病孢子接種后，通過控制溫度和濕度，進行多梯度實驗調查葡萄葉片白 粉病病害等級。3. 根據(jù)權利要求2所述的預報方法，其特征在于:所述步驟(2)中的多梯度實驗中溫度 分別選取 14°C、17 °C、20 °C、23 °C、26 °C、29 °C、32 °C、35 °C，濕度分別選取55%、60%、65%、70%、 75%、80%、85%、90%，每個實驗均設計為2d、4d和6d這3個持續(xù)時間進行處理觀察白粉病病害 情況;所述白粉病病害等級標準分為:無病害、輕度病害、中度病害、中度病害;所述無病害 表現(xiàn)為健葉、葉片無病斑;所述輕度病害表現(xiàn)為病斑面積占整個葉面積小于等于25%;所述 中度病害表現(xiàn)為病斑面積占整個葉面積大于25%小于等于50%;所述重度病害表現(xiàn)為病斑面 積占整個葉面積在50%以上。4. 根據(jù)權利要求3所述的預報方法，其特征在于:所述步驟(3)中影響白粉病發(fā)生發(fā)展 的關鍵氣象因子為室內日平均溫度和室內日平均空氣相對濕度。5. 根據(jù)權利要求4所述的預報方法，其特征在于:所述步驟(4)中室內日平均溫度的預 報方程式為:y=15.86-0.19 ? Xi+0.67 ? X2-0.07 ? X3+0.46 ? X4,其中，Xi為室外最低氣溫，X2 為室外最高氣溫，X3為室外最小濕度，X4為室外日照時數(shù);室內日平均空氣相對濕度的預報 方程式為：z=49.68 ? X5+57.35 ? X4+62.9 ? X2,其中，X5為室外平均濕度，X4為室外日照時 數(shù)，X2為室外最高氣溫。6. 根據(jù)權利要求5所述的預報方法，其特征在于:所述步驟(5)中設施葡萄葉片白粉病 潛勢預報模型為：其中，z為白粉病病情指數(shù)，f (a)為室內日平均溫度的指數(shù)，f(b)室內日平均空氣相對 濕度的指數(shù)，f(c)為持續(xù)時間的指數(shù)，R為訂正系數(shù)，根據(jù)葡萄不同發(fā)育階段和長勢取值:對 于幼苗階段和老年植株及長勢較弱的植株，R取值為1;對于成年葡萄植株和長勢良好的植 株，R取值為0。
【文檔編號】G01D21/02GK106053725SQ201610363905
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月26日
【發(fā)明人】楊再強, 孫擎, 宋洋
【申請人】南京信息工程大學